双层高架桥框架式桥墩地震损伤试验

许成祥， 王粘锦

(武汉科技大学 城市建设学院， 湖北 武汉 430065)

作为交通中常见的桥型之一，双层高架桥梁能最大限度地减少土地占用面积，有效实现交通分流和扩容，是一种高效的交通网络解决方案，对工程投资的节省有着重要意义。20世纪50年代美国开启了修建双层高架桥梁的先例，并建设了多座双层高架桥梁[1]。

双层高架桥桥墩多采用框架式墩，桥墩的盖梁、立柱紧密连接，在遭受横向地震作用时，结构潜在的塑性铰区最多可达8个，其抗震性能不易满足要求，因此双层高架桥梁在地震中容易发生破坏，如1898年络马·普雷塔地震中，美国的Cypress双层高架桥在地震作用下二层桥面倒塌到一层桥面上而导致高架桥梁整体破坏。此后，很多学者开始对双层高架桥梁的抗震性能和地震损伤进行研究。Bollo等[2,3]通过实验和有限元模拟研究了地震作用下Cypress双层高架桥破坏的原因，研究表明墩柱的剪切破坏是引起桥梁倒塌的主要原因。Priestly等[4,5]对加固后的Cypress双层高架桥桥墩模型进行拟静力试验，结果表明加固方案是可行的，同时对加固方案进行优化。彭天波等[6,7]对上海市共和新路公铁两用双层高架桥进行拟动力试验，结果表明：结构的损伤主要发生在上、下立柱两端的潜在塑性铰区，盖梁和节点按能力保护设计而保持弹性，因此原结构采用能力设计原理进行抗震设计是合理的。张洁等[8]以洛塘河双层高架桥桥墩为原型，设计了两个配筋率不同的桥墩模型，研究墩柱配筋率对结构抗震性能的影响，结果表明高配筋率的墩柱模型节点和横梁破坏较严重，并用有限元分析验证了这一结论。……